裂縫介質(zhì)中的氣流和水流運動是地質(zhì)資源和能源開發(fā)面臨的重要自然過程。在微觀結(jié)構(gòu)上,裂隙的粗糙結(jié)構(gòu)會對流體流動產(chǎn)生影響,但裂隙復雜形態(tài)如何影響地下水的流動,同一形態(tài)的裂隙對不同流體流動的影響是否一致,學術(shù)界普遍認同的Darcy定律又是否適用于這種裂隙流流動,對于這一流體力學界十分關(guān)注的問題,僅通過實驗觀測的角度來分析是比較困難的。為了克服這種困難,本文采用格子Boltzmann數(shù)值模擬方法,選用齒狀裂隙作為粗糙裂隙的代表,模擬氣流和水流流動。并對模型尺寸比例做了一定的更改,探索齒狀微裂隙的一般規(guī)律。使用傳統(tǒng)的微觀方法模擬齒狀裂隙滲流問題時,需要構(gòu)建大規(guī)模的線性方程組,在計算上有很大的難度,并且應用這些傳統(tǒng)方法也無法展示微觀流體的內(nèi)部細節(jié)。而本文格子Boltzmann方法具有實現(xiàn)過程簡單、邊界處理方便和并行性好等特點,對于模擬流體滲流具有很好的適用性。本文對不同物理模型尺寸和不同凹槽比例的模型進行氣流和水流模擬,通過格子Boltzmann方法的碰撞遷移等過程,實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)下流量的計算,并獲得不同壓差下的流線分布和流量關(guān)系。使用格子Boltzmann方法能清晰的呈現(xiàn)出流體的流態(tài)和速度分布,可以有效... 

【文章來源】：中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

一維格子模型

圖 2-2 二維格子排列D2Q4 的具體參數(shù)為：=1 0 1 00 1 0 1， =√， = （D2Q5 的具體參數(shù)為：=0 1 0 1 00 0 1 0 1， =√， =2/6， = 01/6， =（2Q9 模型是二維空間常用的模型，該模型具有 9 個遷移方向，如圖 以下具體介紹這個模型使用的方程、模型中的相關(guān)參數(shù)和計算方法。于 D2Q9 模型 LBE 可以寫成（何雅玲，王勇，李慶，2009）：( + , + ) ( , ) = ( , ) = ( )（ i 為 9 個遷移方向，代號從 0 開始，即 i=0, 1, 2, …, 8。fi(x,t)表示粒子分

標準反彈格式中的分布函數(shù)

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]煤巖粗糙裂隙結(jié)構(gòu)滲流性質(zhì)的實驗與LBM模擬研究[D]. 張欽剛.中國礦業(yè)大學(北京) 2016

碩士論文
[1]長7超低滲透油藏注水開發(fā)數(shù)值模擬應用技術(shù)研究[D]. 任龍.西安石油大學 2012



本文編號：3297345